Awal mula hewan-hewan di daratan, diawali ketika tetrapoda berpindah dari perairan menuju daratan sekitar 390 juta tahun yang lalu. Sementara nenek moyang dari tetrapoda pertama adalah ikan yang berusaha tinggal di daratan, pada periode Devonian. Tetrapoda atau vertebrata berkaki empat ini, menyerupai persilangan antara salamander raksasa dan buaya. Panjangnya sekitar 1-2 meter, memiliki insang, kaki berselaput dan sirip ekor (
Namun, hewan ini belum sepenuhnya bisa tinggal di daratan. Jadi, masih sering mencemplungkan badannya ke dalam air. Pada setiap lengan dan kaki-kakinya yang pendek, terdapat delapan buah jari. Mungkin hewan-hewan ini adalah predator penyergap yang bersembunyi di perairan dangkal sambil menunggu mangsanya mendekat.
Para peneliti mengamati sebuah model digital dlam tiga dimensi, dari sebagian anggota tubuh dua tetrapoda awal. Yaitu tulang, sendi, otot sirip dan tungkai. Lalu membandingkannya dengam fosil ikan yang berkerabat dekat. Sehingga, dapat mengungkapkan bagaimana fungsi dari kaki depan berubah saat sirip berevolusi menjadi anggota tubuh.
Terdapat tiga tahap fungsional yang berbeda dalam transisi dari sirip menjadi sebuah anggota tubuh baru. Dan tetrapoda awal ini memiliki sebentuk otot pengungkit yang sangat berbeda dengan sirip ikan atau anggota tubuh tetrapoda modern. Mungkin seperti anggota tubuh peralihan, antara sirip dengan kaki dan lengan.
Pertama, tahap “ikan bentik” yang menyerupai lungfish modern. Kedua, tahap “tetrapoda awal” namun tidak seperti yang telah punah. Ketiga, tahap “mahkota tetrapoda” atau tetrapodomorpha dengan kedua karakteristik dari kadal dan salamander.
“Sirip dari Eusthenopteron memiliki pola yang mengingatkan pada lungfish, yang merupakan salah satu kerabat terdekat tetrapoda. Tapi anggota tubuh tetrapoda awal menunjukkan lebih banyak kesamaan satu sama lainnya, daripada dengan ikan atau tetrapoda modern.” kata Pierce dari Royal Veterinary College.
“Menurut saya Pederpes, dan mungkin Acanthostega, akan cukup baik dalam kisaran tetrapoda modern. Tapi itu membentuk kelompok mereka sendiri yang berbeda, di mana tidak terlihat seperti lengan tetrapoda modern atau sirip ikan. Mereka tidak tepat di tengah, tetapi memiliki kumpulan karakteristik mereka sendiri yang mungkin mencerminkan lingkungan dan perilaku unik mereka.” kata Molnar dari Royal Veterinary College.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa anggota badan tetrapoda awal lebih disesuaikan untuk penggerak daripada menahan beban. Di dalam air, hewan menggunakan anggota tubuhnya sebagai tenaga penggerak untuk bergerak maju atau mundur sehingga air dapat menopang berat badannya. Namun, bergerak di darat mengharuskan hewan tersebut bertindak melawan gravitasi dan mendorong ke bawah dengan anggota tubuh mereka untuk menopang massa tubuh mereka.
Ini tidak berarti bahwa tetrapoda awal tidak dapat bergerak di daratan. Tapi juga tidak bergerak seperti tetrapoda modern. Sarana penggerak mereka mungkin unik untuk hewan ini yang masih sangat terikat dengan air. Meski demikian mereka juga mengeksplorasi daratan, di mana ada banyak peluang untuk hewan vertebrata tetapi sedikit persaingan atau ketakutan dari pemangsa.
Telah disarankan bahwa tetrapoda awal menggunakan kaki depan mereka untuk penggerak, tetapi tetrapoda modern mendapatkan sebagian besar tenaga pendorong mereka dari tungkai belakang.
“Kami berencana untuk mencari bukti suatu perubahan dari penggerak tungkai depan menjadi penggerak tungkai belakang, seperti tetrapoda modern,” kata Molnar.
Mengetahui bagaimana tungkai depan dan tungkai belakang secara bersamaan, bisa mengungkapkan lebih lanjut tentang transisi dari air menuju daratan.
Penelitian ini telah diterbitkan di Science Advances.
